CN107896499A - 用于真空厕所的气动控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于真空厕所的控制设备，包括控制单元(100)，所述控制单元具有：操作单元，所述操作单元具有待由使用者手动操作的操作元件，其中操作元件具有接触面(222a)，并且与所述接触面(222a)相对置地设置有按键(211)的操作面(211a)，所述按键以弹簧加载的方式处于初始位置中并且能够通过操作按钮从所述初始位置运动到触发位置中，在所述触发位置中所述操作面(211a)与所述接触面(222a)接触并且通过所述按键(211)操作所述操作元件。

Description

用于真空厕所的气动控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于真空厕所的控制设备，其包括控制单元，所述控制单元具有：操作单元，所述操作单元具有待由使用者手动操作的操作元件；分配阀单元，所述分配阀单元具有空气接口和废水阀控制接口以及截止阀，所述截止阀用于中断或释放在空气接口和废水阀控制接口之间的连接；和操作耦联单元，所述操作耦联单元将分配阀与操作元件耦联，使得在操作耦联单元的第一位置中分配阀单元的空气接口经由截止阀与废水阀控制接口连接而在操作耦联单元的第二位置中通过截止阀中断在分配阀单元和废水阀控制接口之间的连接。

背景技术

这种结构类型的控制设备用于控制真空厕所的冲洗过程。在此，待由控制单元控制的过程在于：操控这种废水阀，使得粪便从厕所被抽出到中间容器和跟随的废水罐中并且操控这种冲洗水阀，使得用冲洗水冲洗厕所。

为了以良好的功能性实现这两个过程步骤，已知的是，用负压加载中间容器并且打开在真空厕所和该中间容器之间的废水阀，以便用高的负压排空真空厕所。对此必要的是，在中间容器中产生足够强的真空。中间容器被排空到废水罐中。在其它系统中，将真空厕所直接排空到废水罐中(中央真空系统)。

此外已知的是，用高的水超压进行冲洗，以便通过冲洗过程实现对真空厕所的可靠的清洁。为了该目的，已知的是，借助于水泵使出自冲洗水罐的水处于压力下并且将如此处于超压下的水用于冲洗。为了该目的，使用列车的电流供应装置来驱动水泵。

这些控制单元的问题在于，需要使用列车内部的不同的能量源。这需要具有相应的供应线路的卫生区域的计划性的匹配，所述匹配是耗费的并且在许多情况下无法实现在现有的列车系统中装配或者加装真空厕所。

这种控制装置的另一问题在于通过使用者的无意的错误操作或者还有故意的操作。这两者均会导致错误控制。这种错误控制要么导致冲洗过程不完全地实施从而让真空厕所处于对于接下来的使用者而言无法接受的状态中，要么导致对真空厕所的冲洗控制整体上被干扰并且使接下来的使用不再可行。

发明内容

本发明基于如下目的：提供一种用于真空厕所的控制设备，所述控制设备与已知的控制设备相比不仅在首次装配到现有的列车系统中时而且在加装到现有的列车系统中时需要更少的供应耗费并且是相对于错误操作是鲁棒的。

该目的根据本发明通过一开始提到类型的控制设备实现，所述控制设备的特征在于，操作元件具有接触面，并且与所述接触面相对置地设置有按键的操作面，所述按键以弹簧加载的方式处于初始位置中并且能够通过操作按钮从该初始位置运动到触发位置中，在所述触发位置中操作面与接触面接触并且通过按键操作操作元件。

根据本发明的控制设备具有如下优点：使用者不直接使用控制装置的操作元件。替代于此，提出使用者经由两个面起作用地施加影响。给使用者本身提供按键，借助于所述按键使用者能够实行对控制设备的操作。

作为在此第一个优点，得出：控制元件本身，即操作元件，能够构成为是足够轻便的并且没有显著的可能不利地影响控制过程的惯性，因为所述操作元件不必应对使用者的可能的关于方向和力作用方面不匹配的操作力。替代于此，提供按键，所述按键在机械方面能够鲁棒地构成，使得所述按键能够应对使用者无意的和故意的不匹配的操作力。本发明由此实现了一方面敏感地起作用的且自发地做出反应的控制技术和另一方面鲁棒的使用者界面的有利的耦联。

作为根据本发明的第二优点，实现从按键经由接触面到操作元件上的压力传递。这表示：虽然按键和操作元件能够进行经由面进行的具体的机械交互作用，但是不具有任何待强制实施的机械耦联。特别地，由此能够避免：使用者除了所期望的按键操作以外将另外的力作用，例如横向力或者牵引力施加到操作元件上，如果该另外的力作用是对于控制过程而言是不利的。因此尤其能够避免：使用者通过自发地拉出按键来影响、中断控制或者固定在不利的控制步骤中从而使整体系统失效。

根据优选的第一实施方式提出，按键可与操作设备无关地从触发位置运动到初始位置中。在该实施方式中，按键能够与操作设备无关地从触发位置再次运动回到初始位置中，从而不能经由按键引起沿着从触发位置到初始位置中的方向到操作元件上的作用。这可靠地避免由使用者经由按键将操作元件过早地移回。需理解的是，该实施方式不排除按键以弹簧加载的方式从触发位置向回运动到初始位置中并且也不排除按键能够通过操作元件从触发位置回压到初始位置中。然而对于该实施方式决定性的是，按键从触发位置到初始位置中的主动运动不导致操作元件的强制的运动，尤其不导致操作元件从触发位置运动到初始位置中。

此外优选的是，按键包括壳体和在壳体中线性地引导的按键元件。在该实施方式中，提供按键的尤其鲁棒的并且在机械方面独立的结构，并且在用于按键的壳体内部提供能够设计用于防止错误操作、破坏行为等的线性引导装置。按键的所述壳体尤其能够是单独的构件，所述构件例如接入到真空厕所的或者用于真空厕所的控制箱的鲁棒的罩子中。然而，也不排除，该壳体直接固定在操作设备的壳体上或者直接固定在操作设备本身上，或者甚至与操作设备或操作设备的壳体整体地构成。

根据另一优选的实施方式，根据本发明的控制设备通过冲洗控制阀、水输送接口来改进，所述冲洗控制阀借助于冲洗控制压力管路连接在冲洗阀控制接口上，所述冲洗阀控制接口在分配阀单元上构成，所述水输送接口与冲洗控制阀连接并且将处于冲洗压力下的冲洗水输送给冲洗控制阀，其中冲洗控制阀构成用于在以出自冲洗控制压力管路的压力信号加载时打开并且在打开的位置中将处于压力下的冲洗水传导至冲洗水排出口。在该实施方式中，通过如下方式实现尤其有效的控制过程：操控并且使用处于足够的冲洗水压力下的冲洗水以冲洗厕所。为此，直接从分配阀单元经由冲洗阀控制接口操控冲洗控制阀，所述冲洗控制阀借助于冲洗水处于冲洗压力下。通过所述操控，该冲洗水能够借助于足够的冲洗压力直接运送到冲洗水排出口上从而引起对真空厕所的足够的冲洗。冲洗水排出口在此能够是连接元件，所述连接元件可与真空厕所和其冲洗水分配管网连接或者能够在整体地构成时直接是通入真空厕所或其便盆中的开口。

根据本发明的控制设备能够进一步通过冲洗控制装置、冲洗水单元、压缩空气阀单元、冲洗耦联装置来改进，所述冲洗控制装置借助于冲洗控制压力管路与在分配阀单元上构成的冲洗阀控制接口连接，所述冲洗控制装置具有冲洗控制元件，所述冲洗水单元具有水输送接口和压缩空气接口，所述压缩空气接口借助于压缩空气管路与压缩空气输送接口连接，所述压缩空气阀单元装入到位于压缩空气输送接口和压缩空气接口之间的压缩空气管路中，所述冲洗耦联装置将压缩空气阀单元与冲洗控制元件耦联，使得压缩空气阀单元在冲洗控制元件的第一位置中将压缩空气输送接口与压缩空气接口连接，而所述压缩空气阀单元在冲洗控制元件的第二位置中中断在压缩空气输送接口和压缩空气接口之间的连接。

根据本发明的控制设备一方面使用形态为真空或者超压的统一的能量源，以便控制废水的和冲洗的控制过程。除此之外，根据本发明，借助于空气超压来实施冲洗过程并且借助于该压缩空气产生冲洗水单元中的所需的水压。根据本发明，由此实现两个优点：相对于现有的系统简化了根据本发明的控制设备在现有的列车系统中的装入和连接，并且简化了列车系统用于使用这种控制设备的重新计划。一方面避免：为了产生冲洗水的所需的过压而需要独立的水泵。由此省去了高成本的并且有失效危险的构件，由此根据本发明的控制设备一方面关于生产成本得到改善。另一方面，整个过程控制借助于根据本发明的控制设备进行气控，根据本发明应将其理解为，借助于真空或空气超压或者真空和空气超压的组合以及相应的阀操控装置对过程进行控制。

根据本发明的控制设备由此实现：完全不使用电的能量源来控制和进行废水抽出过程以及真空厕所的冲洗过程。替代于此，根据本发明的控制设备仅能借助于空气超压和真空来运行，其中要理解的是，通过相应的能量转换器也能够从空气超压中产生真空并且反之亦然，由此，根据本发明的控制设备的运行能够仅借助于空气超压或仅借助于真空来进行。

根据本发明的控制设备实现了通过操作单元处的操作元件来触发冲洗和抽出过程。该操作元件例如能够是待用手操作的按钮，同样地，这能够是待用脚操作的踏板或者拉钮、旋钮等。操作元件借助于操作耦联单元与分配阀单元耦联。手动地操作操作元件因此引起分配阀单元的开动。分配阀单元与操作元件的耦联能够经由操作耦联单元通过机械耦联来实现，但是同样也能够经由压缩空气管路、真空管路、它们的组合或者其它耦联方式例如磁耦联来进行耦联。通过与操作元件的这种耦联促使操作耦联单元从初始位置运动到第一位置中。初始位置例如能够是根据本发明的第二位置，在所述第二位置中，分配阀单元通过操作耦联单元操控，使得空气接口和废水阀控制接口不彼此连接。由此，施加在空气接口上的超压或负压不能传导到废水阀控制接口上。相反，如果操作耦联单元运动到第一位置中，那么建立在空气接口和废水阀控制接口之间的连接，由此将施加在空气接口上的超压或者负压传导到废水阀控制接口上。由此借助于从真空厕中的相应的抽吸来触发废水阀的激活。

同时，在分配阀单元上存在冲洗阀控制接口，经由所述冲洗阀控制接口进行对冲洗的控制。为了该目的，冲洗阀控制接口能够以与废水阀控制接口相同的方式并且平行地连接到分配阀单元上，并且当操作耦联单元处于第一位置中时冲洗阀控制接口与该废水阀控制接口同时地从空气接口被加载超压或负压。如果用超压或者负压加载冲洗阀控制接口，那么该超压或负压经由冲洗控制压力管路提供到冲洗控制装置上从而操作冲洗控制元件。通过对冲洗控制元件的这种操作，压缩空气阀单元从第二位置运动到第一位置中从而引起从压缩空气输送接口到冲洗水单元的压缩空气接口上的压缩空气输送。该压缩空气由此在位于冲洗水单元中的冲洗水中产生超压并且运送该冲洗水以冲洗到真空厕所中。

根据优选的第一实施方式提出，将冲洗控制元件与压缩空气阀单元耦联的冲洗耦联装置包括与冲洗控制元件机械耦联的磁体，所述磁体在冲洗控制元件的第一位置中将压缩空气阀单元的压缩空气阀体从压缩空气阀座抬高。通过冲洗控制元件在冲洗耦联装置内部以空气操作的方式进行的运动和压缩空气阀单元的通过磁体触发的释放构成的这种组合，实现突然地激活压缩空气阀单元，所述激活可靠地并且以借助于足够的力进行降压的方式进行，由此能够触发极为有效的冲洗过程。在此，原则上需理解的是，能够利用磁体作用将压缩空气阀体从压缩空气阀座抬高，但是相反同样能够通过磁体作用将压缩空气阀体按压到压缩空气阀座上，并且能够通过磁体由于与冲洗控制元件的耦联而引起的运动消除这种用于密封的磁体作用从而触发冲洗过程。

此外优选的是，压缩空气阀单元具有压缩空气阀体，所述压缩空气阀体通过预紧装置挤压到压缩空气阀座上，并且当冲洗控制元件从第二位置运动到第一位置中时，通过冲洗控制元件将压缩空气阀体抵抗预紧装置从压缩空气阀座抬高。通过这种预紧装置尤其能够实现压缩空气输送接口与冲洗水单元的压缩空气接口的可靠的密封，其中磁体激活例如能够抵抗该预紧装置地作用，以便触发冲洗过程。以相同的方式，逆向地，预紧装置根据本发明也能够用于：当关闭压缩空气阀的力例如磁力消除时，将压缩空气阀体从压缩空气阀座抬高。

此外优选的是，冲洗控制元件与对压力腔限界的膜片机械连接，并且压力腔借助于冲洗控制压力管路与冲洗控制阀接口连接。通过该实施方式，借助于压力，如空气超压或者真空，实现对冲洗控制元件的有效的操作。膜片，所述膜片替选地也能够构成为活塞或者其它压力密封式的、可运动的面，在此将加载有空气超压或者真空的腔与加载有压力差的腔例如与周围环境连接的腔分开。以这种类型实施的控制尤其也实现：由相应地节流的压缩空气输送或从如此分开的压力腔中的真空抽出引起的所期望的时间延迟，由此能够在废水抽出过程之后触发具有时间延迟的冲洗过程。

根据另一优选的实施方式，根据本发明的控制设备通过与压缩空气接口连接的排气阀改进。当已经实施了冲洗过程并且冲洗水单元应当重新通过输送水填充以用于随后的冲洗过程时，这种尤其能够构成为快速排气阀的排气阀实现空气超压到周围环境中的排气。

此外优选的是，在将压缩空气阀单元与排气阀连接的第一压缩空气管路部段中存在节流开口，将第一压缩空气管路部段通过所述节流开口排气，并且排气阀构成用于在第一压缩空气管路部段和第二压缩空气管路部段之间的预定的压力差下进行切换并且经由排气开口将第二压缩空气管路部段排气，所述第二压缩空气管路部段从排气阀延伸至冲洗水单元的压缩空气接口。通过这种设置方式引起第一管路部段的首先以受控的方式缓慢的、可通过节流开口的开口横截面调节的排气。在特定的时间之后，这种排气触发排气阀，使得由此建立在第二管路部段和排气开口之间的连接。通过该排气开口随后快速地将第二管路部段排气，由此冲洗水单元中的空气超压立即消除从而终止冲洗过程。

在此尤其优选的是，节流开口与排气开口相比具有更小的开口横截面。由此一方面能够冲洗通过节流开口的开口横截面所限定的较长的时间并且在切换排气阀之后在通过排气开口的横截面所限定的较短的时间内消除冲洗水单元中的压力从而突然地终止冲洗过程。

此外优选的是，冲洗水单元包括：可借助于水输送接口填充水的冲洗水室；可借助于压缩空气接口加载压缩空气的压缩空气室；和将压缩空气室与冲洗水室分开的、可运动的分开元件。冲洗水单元的这种设计方案实现：有效地给冲洗水加载压缩空气并且将压缩空气的压力传递到冲洗水上，以便实现具有高的冲洗水压力的有效的冲洗过程。用于密封的、可运动的分开元件在此能够构成为活塞或者膜片，以便可靠地将压缩空气室与冲洗水室密封。

此外优选的是，冲洗水单元通过冲洗水供给管路与冲洗水储备容器连接，并且冲洗水从冲洗水储备容器中仅通过重力影响输送给冲洗水单元的水输送接口。该实施方式实现：冲洗水从冲洗水储备容器输送到冲洗水单元中并且以这种方式填充冲洗水单元，所述冲洗水储备容器例如能够设置在列车车厢的车顶区域中。通过这种重力填充所施加的仅小的压力，虽然对于极其有效的冲洗过程是不够的，然而这个缺点在技术上通过给冲洗水单元中的冲洗水加载压缩空气来消除并且实现了对于冲洗过程足够的冲洗水压力。

根据另一优选的实施方式提出，操作耦联装置包括定时切换装置，在操作操作元件之后经过预定的第一时间段后，所述定时切换装置将操作单元的分配阀单元切换到第一位置中，而在操作操作元件之后经过预定的第二时间段后，所述定时切换装置将操作单元的分配阀单元切换到第二位置中。通过该定时切换装置实现：让抽出过程以及冲洗过程在特定的时间段期间进行并且在该时间段之后终止。

在此尤其优选的是，定时切换装置是空气运行的，尤其是真空运行的。通过定时切换装置的空气运行，尤其真空运行，保持根据本发明的控制设备的仅依靠压缩空气、真空或者压缩空气和真空进行的运行方式，并且实现：完全地弃用电能。

此外优选的是，控制单元的分配阀单元具有：第一阀单元，所述第一阀单元设置在位于空气接口和废水阀接口之间的空气传导路径中；和第二阀单元，所述第二阀单元设置在位于周围环境和废水阀接口之间的通风路径中。通过提供第一阀单元和第二阀单元，能够通过分配阀单元不仅触发而且终止废水抽出过程和冲洗过程，其中为了进行触发使空气接口与废水阀控制接口并且必要时与冲洗水阀控制接口连接，并且这两个接口通过第二阀单元朝向周围环境排气或者通风从而置于周围环境压力上，以便终止废水抽出过程和冲洗过程。

在此，还尤其能够提出：不仅将第一阀单元而且将第二阀单元通过操作耦联装置打开。操作耦联装置为此能够在进行冲洗过程和废水抽出过程期间例如从第二位置运动到第一位置中，在所述第二位置中第一阀单元被打开。随后在该第一位置中，第二阀单元被打开并且通过通风终止冲洗过程和废水抽出过程。

此外优选的是，操作耦联单元构成用于借助于负压和抵抗负压作用的力在第一和第二位置之间往复运动。在该设计方案中，操作耦联单元能够通过负压从第一位置运动到第二位置中，并且当负压不再起作用时通过抵抗负压作用的力，例如重力或者弹簧力从第二位置向回运动到第一位置中。同样地，能够实现相反的作用方式。

因此，在该设计方案中，操作耦联单元能够具有活塞，所述活塞可通过真空抵抗弹簧力运动从而示出操作耦联单元的运动，所述操作耦联单元操作分配阀单元，特别地，第一和第二阀单元通过活塞从关闭的位置进入打开的位置中。

最后，根据另一优选的实施方式提出，冲洗控制元件借助于负压和抵抗负压作用的力在第一和第二位置之间往复运动。在该设计方案中，冲洗控制元件借助于真空操作，这具有下述优点：由同一真空可以对冲洗控制元件和废水阀进行真空操控。在此也可行的是，冲洗控制元件通过负压从第一位置运动到第二位置中并且通过抵抗负压作用的力从第二位置向回运动到第一位置中，或者反之亦然。

本发明的另一方面是真空厕所装置，包括：具有便盆的真空厕所，所述便盆具有流出开口和冲洗装置；废水罐，所述废水罐经由废水管路与流出开口流体连接；冲洗水罐，所述冲洗水罐经由冲洗水管路与冲洗水装置流体连接；真空发生器，所述真空发生器经由真空管路与废水罐流体连接，所述真空厕所装置的特征在于上文所描述类型的控制设备。如此构成的根据本发明的真空厕所装置是鲁棒的真空厕所实施方案，所述真空厕所实施方案借助于气动的控制装置来控制真空厕所的冲洗过程。在此需理解的是，真空厕所装置的冲洗水罐优选沿着重力方向设置在真空厕所上方，使得冲洗水在重力影响下产生足够的冲洗水压力，以便达到冲洗效果。废水罐优选沿着重力方向设置在真空厕所下方，但是由于借助于真空引起的对废水的输送也能够设置在与真空厕所相同的高度上或者甚至设置在真空厕所上方。废水罐借助于真空发生器处于真空下从而能够将抽吸作用施加到废水上。优选的是，给整个废水罐加载这种真空，然而替选于此，也能够给中间罐加载真空并且废水首先被抽入到该中间罐中，以便将废水随后从该中间罐中，在相应地切换位于通向该中间罐的流入管路和流出管路中的止回阀之后，以超压运送到废水罐中。在这种情况下，废水罐能够具有环境压力。真空发生器能够通过集成到真空厕所装置中的真空泵实现，例如根据文丘里原理工作的真空发生器，所述真空发生器加载有压缩空气。替选于此，真空发生器也能够通过列车中的中央的真空系统的真空接口等实现。

根据一个优选的实施方式提出，将脱水器装入到真空管路中，尤其旋流脱水器，所述脱水器具有：输送接口，经由所述输送接口将从废水罐中输送的空气-水混合物沿着切向方向输送到横截面为圆形的分离室中；限界壁，在所述限界壁的内面上脱水并且通过重力影响使水流至旋流脱水器的下端部处的出水口；和与真空发生器连接的、位于旋流脱水器的上部区域中的真空接口。通过该改进方案实现：给真空厕所装置装配固有的真空发生器并且将在所述真空发生器中产生的真空直接施加到废水罐上。在此，通过脱水器可靠地避免：液体从废水罐进入到真空发生器中。这能够通过如下方式特别有利地实现：脱水器构成为旋流分离器并且在其中水通过在漩涡中引导的水-空气混合物的离心力聚集在旋流分离器的内壁部上，并且由此借助于重力再次输送给废水罐。

此外优选的是，将废水止回阀装入到废水管路中，并且控制设备的空气接口与在废水止回阀和废水罐之间的废水管路流体连接。通过控制设备的空气接口到处于真空下的废水管路的如此实现的直接的连接方式，尤其简化根据本发明的真空厕所装置的构造并且所述构造能够紧凑并且鲁棒地构成。以这种方式方法能够省去控制设备在真空发生器上的直接连接从而将控制设备以节省空间并且为了维修过程易于进入的方式设置在真空厕所本身的区域中或者设置在地板区域中。

此外优选的是，控制设备以之前所描述的方式具有冲洗水单元，所述冲洗水单元具有水输送接口和压缩空气接口，并且所述控制设备以如下方式装入到冲洗水管路中，使得以第一冲洗水压力将冲洗水从冲洗水容器中输送给控制设备并且以更高的第二冲洗水压力从控制设备给冲洗装置输送冲洗水。根据本发明的真空厕所装置的这种改进方案使用之前所阐述的改进方案，之前所阐述的改进方案具有：通过施加出自压缩空气源的压力使在控制设备中的冲洗水压力增强，也就是说，借助于压缩空气从冲洗水单元压出冲洗水量，以便当从冲洗水容器本身中由于其设置方式而无法引起对于冲洗而言足够的水压时也能够实现所期望的冲洗水压。

替选于此，能够通过如下方式改进真空厕所装置：真空厕所具有装入到冲洗水管路中的并且与控制设备间隔开的冲洗水阀，并且控制设备与冲洗水阀连接以控制冲洗过程。在该设计方案中，冲洗水阀能够有利地直接放置到真空厕所中，也就是说，以直接与便盆和冲洗装置相邻的方式放置。冲洗水阀随后由控制设备直接操控从而能够通过如下方式触发或停止冲洗过程：以足够的冲洗水压从冲洗水容器中取得的冲洗水相应地穿流冲洗水阀。

本发明的另一方面是一种用于控制真空厕所的方法，所述方法具有下述步骤：通过操作操作元件将操作耦联单元从第二位置移动到第一位置中；通过处于第一位置中的操作耦联单元操作第一阀单元；借助于第一阀单元将空气接口与废水控制接口和冲洗阀控制接口连接；借助于处于冲洗阀控制接口上的空气压力激活冲洗控制元件；借助于冲洗控制元件激活压缩空气阀以将压缩空气从压缩空气输送接口传导至冲洗水压力容器；以及借助于压缩空气将冲洗水从冲洗水压力容器中压出。

所述方法能够通过如下方式改进：通过负压和抵抗负压作用的力移动操作耦联单元和冲洗控制元件。

所述方法还能够通过如下方式改进：在操作可由使用者手动操作的操作元件之后经过预定的时间段后，操作耦联单元从第二位置起到达第一位置；并且在操作可由使用者手动操作的操作元件之后经过预定的时间段后，操作耦联单元达到第三位置，在所述第三位置中操作第二阀单元以将废水控制接口和冲洗阀控制接口朝向周围环境通风。

最后，还通过限制压出冲洗水的持续时间来改进所述方法，其中通过如下方式限制压出冲洗水的持续时间：关闭压缩空气阀；从压缩空气阀延伸至关闭的快速排气阀的第一压缩空气管路部段经由节流开口通风；快速排气阀在第一压缩空气管路部段和第二压缩空气管路部段之间的预定的压力差下打开从而建立在冲洗水压力容器和排气开口之间的连接，所述第二压缩空气管路部段从快速排气阀延伸至冲洗水压力容器，所述第二压缩空气管路部段经由排气开口通风，其中排气开口与节流开口相比具有更大的开口横截面。

本发明的另一方面是一种用于控制真空厕所的方法，所述方法具有下述步骤：通过操作操作元件将操作耦联单元从第二位置移动到第一位置中；通过处于第一位置中的操作耦联单元操作第一阀单元；借助于第一阀单元将空气接口与废水控制接口和冲洗阀控制接口连接；借助于处于冲洗阀控制接口上的空气压力激活冲洗控制元件，其中借助于从按键的操作面到操作元件的接触面上的压力传递来操作操作元件；并且按键以弹簧加载的方式处于初始位置中并且通过操作按钮从该初始位置中运动到触发位置中，在所述触发位置中，操作面与接触面接触并且通过按键操作操作元件。

所述方法还能够通过如下方式改进：按键与操作设备不相关地从触发位置向回运动到初始位置中。

所述方法还能够通过如下方式改进：按键实施线性引导的运动。

所述方法还能够通过如下方式改进：由在分配阀单元处构成的冲洗阀控制接口操控冲洗控制阀；并且在冲洗控制阀打开时，将处于冲洗压力下的冲洗水从与冲洗控制阀连接的水输送接口输送给冲洗控制阀，使冲洗水流过该冲洗控制阀，并且传导给冲洗水排出口，并且用从冲洗水排出口离开的冲洗水冲洗真空厕所。

关于该方法和该方法的优选的实施方式，参考与其相对应的根据本发明的控制设备的设计方案、关于其在上文中所阐述的变型形式和优点以及工作方式。

附图说明

根据附图阐述本发明的一个优选的实施方式。

图1示出在操作单元的初始位置中的根据本发明的控制设备的第一实施方式的示意图；

图1a示出图1中的局部，其中操作单元处于触发位置中；

图2示出在操作单元的初始位置中的根据本发明的控制设备的第二实施方式的示意图；

图3示出根据本发明的真空厕所设备的第一实施方式的线路图；以及

图4示出根据本发明的真空厕所设备的第二实施方式的线路图。

具体实施方式

附图示出控制单元100，所述控制单元包括操作单元110、分配阀单元130和操作耦联单元150。此外，冲洗控制装置170是根据本发明的控制设备的所示出的实施方式的组成部分。冲洗控制装置170操控冲洗水单元190。

根据本发明的控制设备的能量供应经由分配阀单元130处的真空接口131实现。真空接口131经由分配阀单元与操作单元110的负压室111永久连接。负压室111通过密封元件121相对于操作单元的中间室112密封，所述密封元件设置在冲头120上。

冲头在其上端部处承载按钮122，所述按钮能够由使用者按下。通过操作该按钮，在负压室111和中间室112之间通过密封元件121的密封被消除，并且真空经由中间室112和接口113进入到真空管路151中，所述真空管路将中间室112与操作耦联单元150连接。该按钮构成为，使得所述按钮能够由使用者从如在图1中所示出的初始位置下降到在图1a中所示出的触发位置中。在触发位置中，按钮完全地下降到控制单元100的壳体中并且不再能够由使用者手动地抓取和拉拔。由此防止冲洗过程过早地中断并且防止不适当地影响冲洗过程。借助于压力弹簧126使按钮从触发位置回压到初始位置中。压力弹簧在此支撑在密封元件121上并且引起按钮与冲头120主动分离。由此，冲头能够保持在下降的触发位置中并且甚至借助于弹簧126的小的弹簧力就被保持在该处，即使按钮返回到初始位置中也是如此。

操作耦联单元150包括气缸部段155和活塞部段160。气缸部段155和活塞部段160借助于弹性的塑料波纹管154彼此连接为，使得活塞部段160可相对于气缸部段155轴向地运动。

中间室112的真空经由喷嘴152导入到气缸部段155的管腔153中。这引起活塞部段160由于在操作耦联单元内部产生的负压而抬高。

在操作耦联单元的活塞单元160上侧面地设置有触发指161。该触发指161被引导为，使得所述触发指在活塞单元160向上运动时经过分配阀单元的操作杠杆132。操作杠杆132为此具有可向上枢转的指元件132a，在操作指161经过之后所述指元件再次向回枢转到所示出的位置中。

在操作单元110的冲头122处，在密封装置121下方的区域中构成有锥形的密封面123，所述密封面在冲头122被按下时相对于环形的密封装置124密封。由此，将负压室111和中间室112相对于周围环境压力室125密封。这种密封引起操作单元内部的压力差，所述压力差导致：自负压室111中的特定的运行真空起，将冲头120再次向上引导。由此再次通过密封装置120将负压室111相对于中间室112密封，其方式是：密封装置121贴靠到操作单元的壳体的锥形的部段上。同时，锥形的密封面123从环形的密封装置124抬高，由此中间室借助于出自周围环境压力室125的环境压力通风。由此真空管路151中的真空被破坏，由此活塞单元160通过压力弹簧156的力从之前抬高的位置再下降。

在速度可经由喷嘴152的孔径来设定的这种下降的过程中，首先通过操作指161触发分配阀单元处的操作杠杆132。该操作杠杆132将阀133从其座上抬起，由此出自真空接口131的真空抬高推杆134，并且所述真空并行地被传送到冲洗阀控制接口135和废水阀控制接口上。

被传送到废水阀控制接口136上的真空引起(未示出的)废水阀的激活，由此借助于负压将粪便从真空厕所抽出到处于负压下的中间储存器中并且从该处继续导出到废水罐中。

施加在冲洗阀控制接口135上的真空经由真空管路171导入到冲洗控制装置170的负压环形腔172中。冲洗控制装置170具有活塞单元180和气缸单元173。活塞单元180经由弹性的波纹管174与气缸单元连接，所述波纹管密封环形腔172并且能够跟随活塞单元180的运动。附图示出处于抬高的位置中的活塞单元180。在活塞单元180的下端部上设置有磁体181。通过出自冲洗阀控制接口的施加在环形腔172上的真空，将活塞单元180连同磁体181向下移动。磁体181由此将压缩空气阀体182向上拉。压缩空气阀体182在该被抬高的位置中释放从压缩空气输送接口183至冲洗水单元190的压缩空气接口191的压缩空气路径。

冲洗水单元190包括壳体192，所述壳体具有上部的冲洗水入口193和下部的冲洗水排出口194。通过上部的冲洗水入口193，依靠重力输送出自冲洗水储备容器195的冲洗水。冲洗水聚集在冲洗水单元的下部区域中并且将有浮力的活塞196抬高。

在冲洗水单元190内部的冲洗水处于预定的最大水位时，设置在冲洗水入口192的区域中的、具有封闭元件197a的封闭杠杆197通过活塞196被抬高并且封闭冲洗水入口192。

如果经由压缩空气接口191将压缩空气传送到冲洗水单元190上，那么该压缩空气流入到压缩空气腔199中，该压缩空气将活塞196向下压从而将处于冲洗水腔198中的具有高的压力的冲洗水挤压穿过冲洗水排出口193，由此实施冲洗过程。

在经由喷嘴152对操作耦联单元150通风的过程中操作指161进一步下降的情况下，操作指一方面释放操作杠杆132，由此阀133再通过重力和/或弹簧预应力返回到关闭的位置中。在此之后，操作指161触发另一操作杠杆137，所述另一操作杠杆打开通风阀138。由此，废水阀控制接口136和冲洗阀控制接口135借助于环境压力通风，并且真空在该位置处被破坏。通过这样消除负压，终止废水抽出设备内部的废水抽出过程。同时，对环形腔172通风，随后活塞单元180通过弹簧175的弹簧力返回其示出的上部位置中并且消除在磁体和压缩空气阀体182之间的磁作用。压缩空气阀体182由此借助于压力弹簧184再压到关闭的位置中并且中断从压缩空气输送接口183至压缩空气接口191的压缩空气输送。

在压缩空气管路186a、b中装入快速排气阀185，压缩空气经由所述压缩空气管路从压缩空气输送接口183传导至压缩空气接口191。在压缩空气阀体182关闭之后，最初快速排气阀185是关闭的。装入到在压缩空气阀体182和快速排气阀185之间的管路部段186a中的节流板187允许在管路部段186a中的超压的消除。由此，在管路部段186a和管路部段186b之间产生压力差，所述压力差从快速排气阀185延伸至压缩空气接口191。该压缩空气压力差引起快速排气阀的调整，由此将管路部段186b经由排气开口188经由快速排气阀排气。这种排气引起在管路部段186b和冲洗水单元190内部的快速的压力消除从而终止冲洗过程。在排气之后，可以用出自冲洗水储备容器195的冲洗水重新进行填充。经由节流板185的尺寸由此能够影响在冲洗过程期间从冲洗水单元中排出的冲洗水量。

图2示出本发明的第二实施方式。在该实施方式中，控制单元110、操作耦联单元150和分配阀单元130与根据图1的第一实施方式一致地构成，其中在控制单元110中产生差别，接下来将阐述所述差别。

冲头120的上端部在示出的控制单元中构成为接触元件222，所述接触元件具有在指向上的端部处的接触面222a。与该接触面222a相对置并且在控制单元110上方设置有单独地构成的按钮元件200。按钮元件200包括按键壳体210与在其中线性地引导的按键211。按键211在其下端部处具有操作面211a，所述操作面与接触面222a相对置地设置。按键211通过压力弹簧压到初始位置中，所述压力弹簧一侧支撑在按键处的凸肩上而另一侧支撑在按键壳体210上。

在上端部处，按键211从按键壳体210中伸出并且能够由使用者操作，也就是说，由使用者向下压。按键经由操作面211a将这种操作运动传递到接触面222a上从而将冲头120的上端部处的按钮222向下压。在使用者不再将力施加到按键211上之后，紧接着通过弹簧212将按键211压回到初始位置中。这种返回运动不对冲头120和冲头120的上端部处的按钮222产生影响。冲头120和按钮222能够与按键运动无关地在随后的时间点再向上运动，从而确保：通过控制单元110的冲洗过程能够与对按键211的任何影响无关地以所期望的方式进行。

在根据图2的实施方式中，冲洗阀控制接口135直接经由真空管路171与冲洗控制阀300连接。经由施加在冲洗阀控制接口135上的真空控制或打开冲洗控制阀300。在冲洗控制阀300上在输入侧301接入具有如下冲洗水压力的冲洗水，所述冲洗水压力足以在真空厕所的便盆中产生直接的冲洗和足够的冲洗效果。在输出侧，冲洗控制阀300与冲洗水分配器302连接，所述冲洗水分配器可使冲洗水经由四个冲洗水排出口流入到真空厕所的便盆中。

图3示出根据本发明的真空厕所装置的第一实施方式。冲洗水从新鲜水罐1中经由冲洗水管路2传导至真空厕所3。在真空厕所中，该冲洗水经由冲洗水阀3a释放或截止。冲洗水阀3a借助于气动管路4由气动的控制单元5操控。

气动的控制单元5能够根据之前所描述的类型的控制设备的类型构成。

控制单元5借助于负压管路6连接到废水管路7上，所述废水管路将废水从真空厕所3导出到废水罐8中。真空管路6通入在废水罐8和废水阀3b之间的废水管路7中，所述废水阀设置在真空厕所3中。废水阀3b借助于同样出自控制单元5的气动的控制管路9操控。

废水罐8借助于负压管路10与真空发生器11连接。在真空发生器11和废水罐8之间将旋流分离器12装入到真空管路10中，所述旋流分离器分离可能从废水罐8中夹带的废水。该被分离的废水聚集在收集罐13中。

原则上，在图3中示出的真空厕所设备仅具有电导线20，所述电导线将废水罐中的两个液位传感器21、22与接线盒23连接，以便实现对废水罐中的液位的检测。此外，电信号线路23、24连接到接线盒上。信号线路23将负压传感器25与接线盒连接。负压传感器25的经由信号线路23传输的信号在接线盒26中被处理并且用于经由控制线路24操控真空发生器11。以这种方式维持废水罐8中的恒定的负压。

在图3中示出的真空厕所设备的所有其它控制过程仅经由气动管路和控制过程实现。

根据本发明的真空厕所设备的在图3中示出的实施方式还具有压缩空气输送部30。压缩空气被输送给控制设备5并且用于使真空厕所中的冲洗水压力容器3c处于压力下。因此，在根据图3的实施方式中，冲洗水不必以足够的冲洗水压力输送给真空厕所，以至于新鲜水罐1能够尽可能任意地并且在真空厕所上方也仅以小的高度设置。在真空厕所中，将冲洗水在中间压力容器3c中借助于压缩空气置于压力下并且借助于足够的冲洗水压力送出。

图4示出根据本发明的真空厕所设备的一个替选的实施方式。根据图4的真空厕所设备在废水罐58、具有旋流分离器62的真空发生器61方面与根据图3的实施方式一致地构成。

然而与根据图3的实施方式的不同之处在于，在图4中示出的实施方式中，来自新鲜水罐51的冲洗水管路52不直接通向真空厕所53并且不在设置在真空厕所53内部的冲洗水压力容器中借助于压缩空气置于压力下。替代于此，冲洗水从冲洗水罐51经由冲洗水管路52直接输送给控制设备55并且连接到压缩空气接口上，所述压缩空气接口在根据图3的实施方式中加载有压缩空气。在根据图4的实施方式中，冲洗水在冲洗水管路52中已经具有足够的冲洗水压力，这通过水泵装置52a产生，所述水泵装置装入到在新鲜水罐51和控制设备55之间的冲洗水管路52中。冲洗水压力设备52a具有电驱动的压力泵，所述压力泵借助于压力开关将冲洗水置于超压下，并且如此置于超压下的冲洗水被输送给控制设备55。

从控制设备55起，这种处于压力下的冲洗水直接借助于冲洗水管路54输送给真空厕所53并且用于保证冲洗过程，所述冲洗过程能够通过控制设备55控制。根据图4的真空厕所设备的实施方式因此能够借助于控制设备的在图2中示出的实施方式运行。

Claims (27)

1.一种用于真空厕所的控制设备，包括：

-控制单元(110)，所述控制单元具有

○操作单元，所述操作单元具有待由使用者手动操作的操作元件(122)，

○分配阀单元(130)，所述分配阀单元具有空气接口(131)和废水阀控制接口(136)以及截止阀(133)，所述截止阀用于中断或释放在空气接口和废水阀控制接口之间的连接，和

○操作耦联单元(150)，所述操作耦联单元将所述分配阀单元与所述操作元件耦联，使得

○在所述操作耦联单元的第一位置中，所述分配阀单元的所述空气接口与所述废水阀控制接口经由所述截止阀连接，并且

○在所述操作耦联单元的第二位置中，通过所述截止阀中断在所述分配阀单元和所述废水阀控制接口之间的连接，

其特征在于，

所述操作元件具有接触面，并且与所述接触面相对置地设置有按键的操作面，所述按键以弹簧加载的方式处于初始位置中并且能够通过操作所述按键从所述初始位置运动到触发位置中，在所述触发位置中所述操作面与所述接触面接触并且通过所述按键操作所述操作元件。

2.根据权利要求1所述的控制设备，

其特征在于，所述按键能够与所述操作设备无关地从所述触发位置运动到所述初始位置中。

3.根据权利要求1或2所述的控制设备，

其特征在于，所述按键包括壳体和在所述壳体中线性地引导的按键元件。

4.根据上述权利要求中任一项所述的控制设备，

其特征在于，设有：

冲洗控制阀(170)，所述冲洗控制阀借助于冲洗控制压力管路连接于在所述分配阀单元上构成的冲洗阀控制接口(135)，

水输送接口，所述水输送接口与所述冲洗控制阀连接并且将处于冲洗压力下的冲洗水输送给所述冲洗控制阀，其中所述冲洗控制阀构成用于在以出自所述冲洗控制压力管路的压力信号加载时打开并且在打开的位置中将处于压力下的所述冲洗水传导至冲洗水排出口。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，

其特征在于，设有：

-具有冲洗控制元件(180)的冲洗控制装置(170)，所述冲洗控制装置借助于冲洗控制压力管路(171)与在所述分配阀单元上构成的冲洗阀控制接口(135)连接，

-冲洗水单元(190)，所述冲洗水单元具有水输送接口(192)和压缩空气接口(191)，所述压缩空气接口借助于压缩空气管路(186a，b)与压缩空气输送接口连接，

-装入到在压缩空气输送接口和压缩空气接口之间的所述压缩空气管路中的压缩空气阀单元(182)，

-冲洗耦联装置(181)，所述冲洗耦联装置将所述压缩空气阀单元与所述冲洗控制元件耦联，使得

-所述压缩空气阀单元在所述冲洗控制元件的第一位置中将所述压缩空气输送接口与所述压缩空气接口连接，以及

-所述压缩空气阀单元在所述冲洗控制元件的第二位置中中断在所述压缩空气输送接口和所述压缩空气接口之间的连接。

6.根据权利要求5所述的控制设备，

其特征在于，将所述冲洗控制元件(180)与所述压缩空气阀单元(182)耦联的所述冲洗耦联装置包括与所述冲洗控制元件机械耦联的磁体(181)，所述磁体在所述冲洗控制元件的第一位置中将所述压缩空气阀单元的压缩空气阀体从压缩空气阀座抬高。

7.根据权利要求5或6所述的控制设备，

其特征在于，所述压缩空气阀单元具有压缩空气阀体(182)，通过预紧装置(184)将所述压缩空气阀体挤压到压缩空气阀座上，并且当所述冲洗控制元件从所述第二位置运动到所述第一位置中时，通过所述冲洗控制元件将所述压缩空气阀体抵抗所述预紧装置从所述压缩空气阀座抬高。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的控制设备，

其特征在于，所述冲洗控制元件(180)与对压力腔(172)限界的膜片(174)机械连接，并且所述压力腔借助于所述冲洗控制压力管路与所述冲洗控制阀接口连接。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的控制设备，

其特征在于，设有与所述压缩空气接口连接的排气阀(185)。

10.根据权利要求9所述的控制设备，

其特征在于，在将所述压缩空气阀单元与所述排气阀连接的第一压缩空气管路部段(186a)中存在节流开口(187)，通过所述节流开口，将所述第一压缩空气管路部段排气，并且所述排气阀(185)构成用于在所述第一压缩空气管路部段和第二压缩空气管路部段(186b)之间的预定的压力差下进行切换并且经由排气开口(188)将所述第二压缩空气管路部段排气，所述第二压缩空气管路部段从所述排气阀延伸至所述冲洗水单元的所述压缩空气接口。

11.根据权利要求10所述的控制设备，

其特征在于，所述节流开口与所述排气开口相比具有更小的开口横截面。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的控制设备，

其特征在于，所述冲洗水单元包括：

-能够借助于所述水输送接口用水填充的冲洗水室(198)，

-能够借助于所述压缩空气接口用压缩空气加载的压缩空气室(199)，和

-将所述压缩空气室与所述冲洗水室分开的、能运动的分开元件(196)。

13.根据权利要求5至12中任一项所述的控制设备，

其特征在于，所述冲洗水单元通过冲洗水供给管路与冲洗水储备容器(195)连接，并且出自所述冲洗水储备容器的冲洗水仅通过重力影响输送给所述冲洗水单元的所述水输送接口。

14.根据上述权利要求中任一项所述的控制设备，

其特征在于，所述操作耦联装置(150)包括定时切换装置(152，160)，

在操作所述操作元件之后经过预定的第一时间段后，所述定时切换装置将所述操作单元的所述分配阀单元切换到所述第一位置中，以及

在操作所述操作元件之后经过预定的第二时间段后，所述定时切换装置将所述操作单元的所述分配阀单元切换到所述第二位置中。

15.根据权利要求14所述的控制设备，

其特征在于，所述定时切换装置是空气运行的，尤其是真空运行的。

16.根据上述权利要求中任一项所述的控制设备，

其特征在于，所述控制单元的所述分配阀单元具有：

-第一阀单元(133)，所述第一阀单元设置在所述空气接口和所述废水阀接口之间的空气传导路径中，和

-第二阀单元(138)，所述第二阀单元设置在周围环境和所述废水阀接口之间的通风路径中。

17.根据上述权利要求中任一项所述的控制设备，

其特征在于，所述操作耦联单元构成用于借助于负压和抵抗所述负压作用的力在所述第一位置和所述第二位置之间往复运动。

18.根据上述权利要求中任一项所述的控制设备，

其特征在于，所述冲洗控制元件借助于负压和抵抗所述负压作用的力在所述第一位置和所述第二位置之间往复运动。

19.一种真空厕所装置，包括：

-真空厕所，所述真空厕所具有便盆，所述便盆具有流出开口和冲洗装置，

-废水罐，所述废水罐经由废水管路与所述流出开口流体连接，

-冲洗水罐，所述冲洗水罐经由冲洗水管路与所述冲洗装置流体连接，

-真空发生器，所述真空发生器经由真空管路与所述废水罐流体连接，

其特征在于，设有根据上述权利要求中任一项所述的控制设备。

20.根据权利要求19所述的真空厕所装置，

其特征在于，在所述真空管路中装入脱水器，尤其旋流脱水器，所述脱水器具有：

-输送接口，从所述废水罐中输送的空气-水-混合物经由所述输送接口沿切向方向输送到横截面为圆形的分离室中，

-限界壁，在所述限界壁的内面上分离所述水，并且所述水受重力影响流至所述旋流脱水器的下端部处的出水口，和

-在所述旋流脱水器的上部区域中与所述真空发生器连接的真空接口。

21.根据权利要求19或20所述的真空厕所装置，

其特征在于，在所述废水管路中装入废水止回阀，并且所述控制设备的空气接口与在所述废水止回阀和所述废水罐之间的废水管路流体连接。

22.根据权利要求19至21中任一项所述的真空厕所装置，

其特征在于，所述控制设备根据权利要求5至12中任一项构成并且装入到所述冲洗水管路中，使得冲洗水从所述冲洗水容器起以第一冲洗水压力输送给所述控制设备并且从所述控制设备中以更高的第二冲洗水压力输送给所述冲洗装置。

23.根据权利要求19至21中任一项所述的真空厕所装置，

其特征在于，所述真空厕所具有装入到所述冲洗水管路中并且与所述控制设备间隔开的冲洗水阀，并且所述控制设备与所述冲洗水阀连接以控制所述冲洗过程。

24.一种用于控制真空厕所的方法，所述方法具有下述步骤：

-通过操作操作元件将操作耦联单元从第二位置移动到第一位置中，

-通过处于所述第一位置中的所述操作耦联单元操作第一阀单元，

-借助于所述第一阀单元将空气接口与废水控制接口和冲洗阀控制接口连接，

-借助于施加在所述冲洗阀控制接口上的空气压力激活冲洗控制元件，

其特征在于，借助于从按键的操作面到所述操作元件的接触面上的压力传递来操作所述操作元件，

并且所述按键以弹簧加载的方式处于初始位置中并且通过操作按钮从所述初始位置运动到触发位置中，在所述触发位置中，所述操作面与所述接触面接触，并且通过所述按键操作所述操作元件。

25.根据权利要求24所述的方法，

其特征在于，所述按键与所述操作设备无关地从所述触发位置向回运动到所述初始位置中。

26.根据权利要求24或25所述的方法，

其特征在于，所述按键实施线性引导的运动。

27.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，

其特征在于，从在所述分配阀单元处构成的冲洗阀控制接口(135)中操控冲洗控制阀(170)，并且

在打开所述冲洗控制阀时从与所述冲洗控制阀连接的水输送接口将处于冲洗压力下的冲洗水输送给所述冲洗控制阀，使所述冲洗水流过所述冲洗控制阀并且传导给冲洗水排出口，并且

用离开所述冲洗水排出口的所述冲洗水冲洗所述真空厕所。